Tiroidne ćelije imaju jedinstvenu osobinu da mogu da preuzimaju i koncentrišu jod. Jod se u tiroidnim ćelijama koristi u stvaranju tiroidnih hormona. Nema drugih ćelija u telu koje imaju sposobnost da koncentrišu jod (ćelije sluznice želudca i pljuvačnih žlezda mogu da ga preuzimaju ali ga ne koncentrišu). Ovu osobinu koriste lekari da bi primenili radiojod u lečenju tiroidnog kancera (i u druge svrhe kako je navedeno u delu o dijagnozi ili terapiji hipertiroidizma). Ima više vrsta radioaktivnog joda od kojih su neki razorni za tiroidnu ćeliju. ćelije folikulskog kancera mogu da apsorbuju jod (slabije u starijih osoba) i zbog toga bivaju razorene ako se primeni toksični izotop (J131). Ova vrsta terapije nije potrebna u svim slučajevima folikulskog karcinoma ali je vrlo korisna ako je tumor veliki, ako se širi u okolne limfne čvorove ili druga područja, ako je tumor agresivniji prema mikroskopskom izgledu, ako zahvata krvne sudove u štitastoj žlezdi i u starijih osoba. Ovaj postupak je vrlo individualizovan i zbog toga nije moguća opsta preporuka o njegovoj primeni. To je, ako se ispravno i pažljivo primeni, izvanredno efikasan vid terapije sa ztanemarljivim nezeljenim polsedicama (nema gubitka kose, muke, povraćanja, gubitka težine i slično).
Vezivanje radiojoda je snažnije ako je TSH u krvi viši; zbog toga bolesnik ne treba da uzima tiroksin i sredstva koja sadrže jod najmanje dve nedelje pre primene radiojoda (preporučuje se da taj period bude i duži da bi TSH bio iznad 50 mJ/L). Obično se radiojod daje šest nedelja posle operacije i može da se ponovi svakih šest meseci ako je potrebno.